Dekarbonisierung: Mit diesen Maßnahmen stellen Unternehmen ihre Weichen auf Nachhaltigkeit

• Unter Dekarbonisierung versteht man die Abkehr von der Nutzung kohlenstoffhaltiger Energieträger bei allen unternehmerischen Aktivitäten unter Vermeidung der daraus resultierenden Emissionen 
• Bauwesen und Fertigungsindustrie sind für etwa 58 % der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich
• In seinem Sonderbericht zur Dekarbonisierung beleuchtet Autodesk, welche Maßnahmen die Unternehmen zur Dekarbonisierung ergreifen und welche Werkzeuge hierfür erforderlich sind

Ich glaube, dass der Klimawandel ein lösbares Problem darstellt. Diese Aussage mag umstritten sein, aber sie lässt sich begründen. Fast alle technologischen Innovationen, die zur Verringerung der Kohlenstoffemissionen in unserer globalen Wirtschaft erforderlich sind, stehen bereits heute zur Verfügung. Die eigentliche Herausforderung in Branchen wie dem Bauwesen, der Fertigung oder dem Asset Management besteht darin, Unternehmen bei der Einführung der erforderlichen Technologien und Prozesse zu unterstützen, damit die richtigen Daten zum Zeitpunkt der Entscheidung vorliegen. Dadurch kann die zweite Herausforderung bewältigt werden: die hohen Kosten, die mit der Einführung neuer Innovationen verbunden sind. Die verschiedenen Industriezweige müssen in Strategien investieren, die die Kosten für den Umstieg auf negative Emissionen, Batteriespeicher, Datenkataloge für Umweltproduktdeklarationen oder andere Maßnahmen zur Dekarbonisierung senken, damit sie von allen übernommen werden können.  

Historisch gesehen verursachen das Bauwesen und Prozesse in Fertigungsunternehmen besonders hohe Treibhausgasemissionen. Zusammen sind sie für etwa 58 % der weltweiten jährlichen Gesamtemissionen verantwortlich (ca. 38 % bzw. 20 %). Treibhausgasemissionen führen zu einem Klimawandel in Form eines globalen Temperaturanstiegs, der letztlich die Häufigkeit und Schwere von Klimaereignissen erhöht. Die Weltöffentlichkeit ist sich den damit verbundenen Risiken und den Auswirkungen von Waldbränden, Wirbelstürmen, Überschwemmungen und Hitzewellen für jeden Einzelnen genau bewusst. Eine gesunde Wirtschaft ist nur bei intakten Lebens-, Arbeits- und Umweltbedingungen vorstellbar. Daher liegt es im Interesser aller, dem Klimawandel entschlossen zu begegnen.

Einsatz neuer Technologien als kostengünstigste Maßnahme zur Dekarbonisierung

Mit den Produkten von Autodesk entwerfen und fertigen unsere Kunden typischerweise physische Objekte. Die von uns belieferten Unternehmen sind in den Bereichen Architektur, Ingenieur- und Bauwesen (AEC) oder in der Produktentwicklung und Fertigung (D&M) zu Hause. Diese Branchen stehen unter einem zunehmenden Druck, Maßnahmen zur „Dekarbonisierung“ zu ergreifen. Dabei geht es im Wesentlichen um die Vermeidung von Treibhausgasemissionen von Bauwerken, Anlagen oder Prozessen.

Einen wirksamen Ansatz im Bauwesen stellt beispielsweise die Ermittlung des verkörperten Kohlenstoffs während der Entwurfsphase dar, in welcher nachhaltige Entscheidungen für den gesamten Lebenszyklus der Projekte am wirksamsten getroffen werden. Zur Automatisierung von Prozessen in der Fertigung könnten Aufgaben an KI-gestützte Tools übertragen werden. Auf diese Weise lassen sich nicht nur Markteinführungen beschleunigen sowie Fehler und Abfälle reduzieren, sondern auch der Energieverbrauch senken. Der gezielte Einsatz neuer Technologien ist der wirksamste und kostengünstigste Weg, diese Ziele zu erreichen. Mit den richtigen Technologien können Entwurfs-, Planungs-, Fertigungs- und Bauprozesse ebenso wie die Fragestellungen, die in der Liegenschaftsverwaltung auftreten, von den Verantwortlichen auf der Grundlage von Daten beurteilt werden. Damit lässt sich die Nachhaltigkeit der Projekte und Unternehmen entscheidend verbessern. 

Damit kann gerade Autodesk seinen Kunden effektive Lösungen für dringende Probleme anbieten. Die damit verbundenen Chancen haben wir genauer untersucht. Das Ergebnis ist die State of Design & Make Sonderausgabe „Dekarbonisierung im Fokus“. In den Bericht sind die Antworten von 600 Führungskräften der Branche auf aktuelle Nachhaltigkeitsfragen eingeflossen.

Alles beginnt beim Mindset

Das erste wichtige Ergebnis des Berichts „Dekarbonisierung im Fokus“ ist, dass Unternehmen noch nicht den Beitrag leisten, den sie heute bereits leisten müssten. Zwar halten 89 % der Unternehmen die Dekarbonisierung für eine wichtige Aufgabe. Doch diese Erkenntnis allein bewirkt nichts, wenn keine konkreten Maßnahmen folgen.  

Häufig liegt es schlicht daran, dass die Unternehmen sich der verfügbaren digitalen Werkzeuge nicht bewusst sind. Dabei können diese Tools die Kohlenstoffemissionen genau aufzeigen und sind damit die erste Maßnahme zur erfolgreichen Dekarbonisierung. Fast 80 % der befragten Unternehmen bemängeln eine geringe Verfügbarkeit von spezifischen Werkzeugen für die Dekarbonisierung. Lediglich 48 % von ihnen verfügen über ein Verfahren zur Identifizierung dieser Tools. Vielen Unternehmen ist also nicht bekannt, welche nützlichen Werkzeuge es bereits gibt, und es hapert an deren Implementierung.

Um diese Hürde zu überwinden, braucht es vor allem einen Mentalitätswandel. Unternehmen, die vorrangig auf Nachhaltigkeit setzen, werden davon profitieren. Nachhaltige Unternehmen genießen nicht nur einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil. Sie können auch die Kosten für ihren Energie- und Ressourcenverbrauch senken und die sonstigen Risiken mildern, die mit einer Untätigkeit im Allgemeinen verbunden sind. Für diesen Weg benötigt man einen langen Atem und eine breite Akzeptanz auf allen Ebenen des Unternehmens. Die aktive Rolle der Unternehmensführung steht dabei ohnehin außer Frage. 

Einige junge Unternehmen in unseren Zielmärkten arbeiten bereits von Anfang an mit den passenden Werkzeugen und erzielen mit ihren Maßnahmen zur Dekarbonisierung seit jeher bemerkenswerte CO₂-Bilanzen. Zu diesen Beispielen zählen Unternehmen wie BamCore, das Bambuswandpaneele herstellt, die eine interessante Alternative zum traditionellen Holzrahmenbau bieten. Dabei macht sich BamCore neben den außerordentlichen Festigkeitseigenschaften von Bambus auch das schnelle Nachwachsen der Pflanze und seine unglaubliche Fähigkeit zur Kohlenstoffbindung zunutze. 

Wenn Startups es mit ihren Mitteln schaffen, können es die etablierten Unternehmen auch.

Mit digitalen Tools mehr erreichen

Die Menschen haben Jahrhunderte damit verbracht, Konstruktions- und Herstellungsprozesse im Hinblick auf die betriebliche Effizienz zu optimieren. Diese Prozesse sind mit Kohlenstoffemissionen verbunden, deren Kosten und Nachteile im Verhältnis zum Nutzen inzwischen überwiegen. Dementsprechend arbeiten die Unternehmen daran, die fossile Abhängigkeit dieser Prozesse zu revidieren und neue Wege zu gehen. Dafür müssen sie in allen Phasen der Projektabwicklung über die richtigen Daten verfügen und lernen, die mit diesen Projekten verbundenen Auswirkungen zu messen und zu steuern. Etwa die Hälfte der im Rahmen des Design and Make-Sonderberichts von Autodesk befragten Unternehmen setzen digitale Werkzeuge ein, um Nachhaltigkeitsziele umzusetzen.

• 49 % der Unternehmen nutzen Technologien zur Durchführung von Lebenszyklusanalysen bei jedem Projekt 
• 52 % geben an, dass ihr Unternehmen digitale Tools einsetzt, um die Energieeffizienz bei jedem Projekt zu verbessern 
• 54 % setzen digitale Tools ein, um die bei den Projekten anfallenden Abfälle zu reduzieren 

Viele Tools für die Lebenszyklusbewertung sind jedoch statisch. Sie dienen nicht der Entscheidungsfindung, sondern lediglich als ein oder zwei Berührungspunkte in der Phase der Projektdurchführung. Die Wahrnehmung, dass die Verfügbarkeit von Tools für die Dekarbonisierung gering ist, ist in Wirklichkeit ein Ausdruck fehlender Dateninteroperabilität. Dies ist auf die Art und Weise zurückzuführen, wie wir bis zuletzt Dinge planen, entwerfen, bauen und fertigen. Wir stützten uns dabei auf ein hohes Maß an Spezialisierung, wodurch vielfach Silostrukturen entstanden sind.

So exportieren manche Kunden ihr Modell extra aus Revit, um es an spezialisierte Nachhaltigkeitsberater zu schicken. Diese stellen dann die Nachhaltigkeits-Performance für den Entwurf fest und geben diese als Momentaufnahme zurück an die Planer. Wenn man die dafür nötigen Analysen aber genauso gut in Echtzeit direkt im Modell durchführen kann, lassen sich nachhaltigere Projekte wesentlich effizienter erreichen. Dabei wird auch deutlich, dass Nachhaltigkeit die Aufgabe aller Beteiligten ist, einschließlich der Fachplanungen wie Tragwerksplanung oder TGA. Aber auch Value Engineering, Projektleitung und sogar die Eigentümer der Projekte müssen einbezogen werden. Jedes Glied in dieser Kette muss seine digitale Kompetenz im Hinblick auf die Nachhaltigkeitsziele verbessern.

Diese Silostrukturen machen das Problem unnötig kompliziert und sorgen nicht für die Anreize, die zu effizienteren und nachhaltigeren Ergebnissen führen. So kann der Gebäudeentwurf eines Architekturbüros noch so nachhaltig sein, wenn der Bauunternehmer aus den eigenen Anreizen heraus in erster Linie so schnell und effektiv wie möglich bauen möchte. Häufig verhindern die bestehenden Silos, dass der betreffende Bauunternehmer überhaupt die nötigen Einblicke in die Daten des BIM-Modells hat, die für dessen Nachhaltigkeit ausschlaggebend sind. Wenn der Errichter schließlich die Schlüssel an den Eigentümer der Anlage übergibt, ist dessen Priorität normalerweise die wirtschaftliche Asset-Optimierung. Die Nachhaltigkeit verliert bei diesen aufeinanderfolgenden Silos an Stellenwert.

Von einem seinen Kunden hat Autodesk diesbezüglich eine sehr aufschlussreiche Rückmeldung erhalten: „Das Hauptproblem bei der Nutzung dieser Werkzeuge ist der fehlende Datenfluss zwischen ihnen“, macht Frode Tørresdal, Head of Development, BIM and Structural Analysis bei Norconsult deutlich. „Die Lösung ist eine gemeinsame Datenumgebung – eine zentrale Informationsquelle, in der sich alle Daten befinden – und die Integration aller Tools in diese Datenumgebung.“ Um die besonders ehrgeizigen Nachhaltigkeitsziele des Unternehmens zu erreichen, sorgt Norconsult über Autodesk Platform Services dafür, dass alle Beteiligten Zugang zu den erforderlichen Daten haben. Auf diese Weise können nicht nur die Silos beseitigt werden. Auch das Problem der gegensätzlichen Anreize kann so gelöst werden. 
 

Maßnahmen zur Dekarbonisierung in der Praxis

Mit der richtigen Strategie und dem Einsatz digitaler Werkzeuge können Unternehmen viele Chancen nutzen, die sich aus einer nachhaltigkeitsorientierten Planung ergeben. Investitionen in klimafreundliche Technologien, die Nutzung erneuerbarer Energien und die gezielte Reduktion der Emissionen in der Lieferkette können erhebliche Verbesserungen für das Unternehmen und das Klima bewirken. 

Auf Projektebene bieten sich in diesem Zusammenhang Werkzeuge an, mit denen digitale Modelle iterativ mit dem Ziel der Abfallvermeidung oder für ähnliche Planungsziele optimiert werden können. Rivian ist ein Pionier auf diesem Gebiet. Das Unternehmen fertigt nicht einfach vollelektrische Fahrzeuge. Das Startup setzt auf eine vollständig digitale Konstruktion und zeigt eindrucksvoll, wie eine klimafreundliche Produktentwicklung im modernen Automobilbau aussehen kann. Möglich wurde dies durch den Einsatz von Alias und VRED – zwei Tools, mit denen das Unternehmen seine Fahrzeuge vollständig digital konstruieren und unter Nutzung von VR-Modellen validieren kann. Die Konzeptmodellierung erfolgt durch alle Beteiligten in einem gemeinsamen Entwurf. Die digitale Zusammenarbeit ist nicht nur wesentlich effizienter, sondern spart im Vergleich zu traditionellen Ton-Modellen auch viele Ressourcen. Änderungen sind mit wenigen Klicks erledigt, ohne dass ganze Prototypen der Entsorgung zum Opfer fallen.

Mit der zunehmenden Interoperabilität digitaler Werkzeuge und ihrer Nutzung in allen Projektphasen verbessern sich die Möglichkeiten zur Berechnung der damit verbundenen Emissionen, wodurch viel besser auf deren Reduzierung hingewirkt werden kann. Je stärker die Prozesse digitalisiert sind, desto besser sind die Möglichkeiten, Kohlenstoffemissionen auf allen Ebenen zu messen, zu steuern und zu reduzieren. Ganz im Sinne seiner Auftraggeber nutzt auch das Architektur- und Ingenieurbüro Sweco diese Möglichkeiten. Dafür hat das Unternehmen ein Tool entwickelt, das den Baubeteiligten bereits in der Entwurfsphase bessere Entscheidungen aufgrund von exakten Kohlenstoffbilanzen ermöglichen soll. Der Carbon Cost Compass (C3) kann mit 3D-Modellen gekoppelt werden und gibt den Planern die Möglichkeit, verschiedene Materialoptionen zu prüfen. Dabei behalten sie sowohl die Auswirkungen auf das Klima als auch die Kosten im Blick, sodass das fertige Bauwerk alle Anforderungen an Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit erfüllt.

Oft nehmen Einzelne die Dekarbonisierung in die Hand. Doch um eine weitreichende Wirkung zu erzielen, müssen sich viele daran beteiligen. Der World Business Council for Sustainable Development  ist eine Organisation, die sich für eine bessere Zukunft einsetzt, indem sie Unternehmen bei ihren Strategien zur Dekarbonisierung unterstützt. An der Mission des WBCSD beteiligen sich 200 Mitglieder, darunter Unternehmen wie Arcadis, 3M und Autodesk. „Um die Ziele des Pariser Abkommens zu erreichen und die globale Erwärmung auf 1.5 ˚C im Vergleich zum vorindustriellen Niveau zu begrenzen, müssen wir die Emissionen aus der gebauten Umwelt bis 2030 halbieren und die beteiligten Branchen bis 2050 vollständig dekarbonisieren.“

Das neuseeländische Ingenieurbüro WSP hat ein eigenes Tool namens Carb0nise entwickelt. Es kann in Revit eingesetzt werden, um während des Entwurfs automatisch Berechnungen zum Kohlenstoffausstoß durchzuführen. So können die Ingenieure frühzeitig Maßnahmen zur Reduzierung des Kohlenstoffausstoßes ergreifen und die Projekte nachhaltiger gestalten. Dies ist Teil der Dekarbonisierungsstrategie des Unternehmens, mit der es die Kohlenstoffemissionen bis 2030 um 50 % reduzieren will. 

Das Thema Nachhaltigkeit und die damit verbundenen Auswirkungen auf die verschiedenen Branchen bewegt derzeit alle, die an Entwurfs-, Planungs-, Bau-, Produktentwicklungs- oder Fertigungsaufgaben arbeiten. Der digitale Wandel hat Fahrt aufgenommen. Die größten Fortschritte in diesen Branchen werden Cloud-basierte Plattformen bewirken, da sie dank verknüpfter Daten und Arbeitsabläufe vorhandene Silostrukturen beseitigen und einen besseren Datenfluss für einen nachhaltigeren und effizienteren Projektlebenszyklus und Betrieb ermöglichen. Die Unternehmen warten nicht mehr auf den richtigen Zeitpunkt zum Handeln – sie bahnen sich mit wirksamen Maßnahmen zur Dekarbonisierung den Weg in eine bessere Zukunft. Wie Unternehmen diesen Wandel in Angriff nehmen und wie ein nachhaltiges Denken und leistungsstarke digitale Tools Ihr Unternehmen verändern können, erfahren Sie in diesem Sonderbericht zur Dekarbonisierung von Autodesk.